功 功率
【教学目标】
1.通过分组观察、比较、讨论,知道做功的两个必要因素,学会判断力是否做功。理解功大小的计算公式、单位,并会用公式进行简单的计算。
2.通过自读、思考、讨论、实践,理解功率的概念和计算公式,并会用公式进行简单的计算。尝试应用物理知识解决身边的物理问题,体会“从生活走向物理,从物理走向社会”。
3.调动学生参与课堂的积极性,培养学生观察、分析和科学探究能力;培养学生团结协作,善于观察和探索的习惯;树立爱国情感和民族自豪感。
【教学重难点】
功的含义及计算。
【教学难点】
判断一个力有没有做功。
【教学过程】
1.复习提问相关知识
师:(1)什么是力?单位是什么?
生:力是物体对物体的作用。单位是牛顿,简称:牛
师:(2)力的三要素是什么?力的作用效果有哪些?
生:力的大小、方向、作用点。效果是改变物体运动的方向或改变物体的形状。
师:(3)重力的方向?
生:竖直向下。
2.新课的引入
(通过多媒体展示生活中,一些搬运东西的图片)
师:它们有哪些共同特点?我们怎样描述这个过程?(学生们边观察边议论)
生:都在用力移动物体。有力作用在物体上,效果一样使物体改变了位置。
3.功的概念
师:力学中的功与力,联系紧密,功吸取了“成效”的意思。(请同学们阅读课本,教师巡视,询问对成效的理解情况。)
师:小聪拉箱子发生了什么效果或者成效?
生:移动了一段距离,有了成效。
师:小明呢?
生:虽然费了力,但箱子没有动,没有成效。
师:重力也作用在物体上,有没有成效呢?
生:在重力方向上没有移动距离,没有成效。
师:物理学中规定,如果物体受力且沿受力方向移动一定的距离,就说:力对物体做了功。
教师板书: 物体受力(F)
沿受力方向移动一定距离(s)
4.做功的两个必要因素
在引入功的概念后,教师引导学生从功的概念分析:物体受了力,并在力的方向上移动距离,那就表示力做了功。
从而得出了做功的两个必要因素:
(1)作用在物体上的力。
(2)物体在这个力的方向上移动的距离。
(多媒体出示生活劳动场景)
师:对物体施力有什么不同的成效?
生:
a.小孩推石头、搬石头。都有力没有移动距离,无成效不做功。
b.汽车刹车因惯性,有距离无力,成效不时来自力,不做功。
c.有力也有距离,但力的方向和通过的距离互相垂直,有成效与该力无关系,该力不做功。
教师利用学生身边的实物进行演示并分析。(如粉笔盒,学生文具、水桶等,可以提起水桶从教室前走到后面,让学生分组讨论后判断在什么情况下做功,什么情况下不做功,同时进行图片展示。)得出力不做功的三种情况:
①不动无功:有力作用在物体上,但物体静止不动。
②不劳无功:物体靠惯性运动,虽然有距离,但没有力作用在物体上。
③劳而无功:有力作用在物体上,物体也移动了距离,但力的方向和通过的距离互相垂直。
5.巩固练习。
(1)力做功的两个必要因素是 和 。
(2)下述情况哪些力做功:
A.用水桶从井中打上水来。
B.手提水桶原地不动。
C.手提水桶在水平地面上前进。
D.汶川地震后一男孩推水泥板救同学但未推动。
E.新疆雪灾发生后,我工程兵利用大型工程车推雪开辟生命之路。
F.踢出去的足球在地面上滚动了一段距离。
G.苹果从树上落下砸在巨人头上。
6.功的计算:
师:同学们已知道了做功的两个必要因素,现请你们猜猜:做功的大小可能与什么有关?
生:(发言)大小、方向、作用点、距离……
师:你们的猜想应怎样得到证实?
生讨论。
师:能证实猜想是否正确,除了用实验外,也可以采用别的方法。下面请同学们根据你自己猜猜,结合我们的课本,也可以参阅课外的书籍、网络资源进行学习。
生讨论。
师:物理学中规定:功等于力与物体沿力的方向移动距离的乘积。
板书:
(1)功的计算公式:功=力×距离,W=Fs
(2)单位:牛·米:N·m;焦:J,1J=1N·m
师:1N是手托起两个鸡蛋所用的力,1J应该是多少呢?
生:1J就是把一个鸡蛋举高2m所做的功。(或把两个鸡蛋举高1m)
自读例题后练习。
(实战演练):灰太狼用20N的水平拉力,把重100N的喜羊羊拖回了1000m外的家;红太狼把喜羊羊背上了10m高的狼堡;喜羊羊趁两狼烧水的功夫,逃脱了并从3m高的窗户跳了出去。
试求:灰太狼、红太狼、喜羊羊各做了多少功?
(一名学生板演,其余写在练习本上。)
7.功率
(展示玉树灾区画面)
师:2010年4月14日青海省玉树藏族自治州玉树县发生了里氏7.1级特大地震,在灾后救援和重建家园的过程中,为什么需要大量的大型工程机械?
生:大型工程机械比人工快。
然后发挥教师主导作用,以学生为主体复习相关知识,用类比的方法自学功率的意义、定义、公式。板书后强调,P、W和t的关系。
板书:
功率
(1)意义:功率是表示做功快慢的物理量
(2)定义:单位时间完成的功叫做功率
(3)公式:P=W/t
师:
a.做功多的物体做功一定快吗?
b.做功时间长的物体做功一定慢吗?
生讨论。
师:① P由W和t两个量决定。②P=W/t是功率的定义式、计算式,但不是决定式。每台动力机械都有它的额定功率,它是机器的主要技术性能之一。
板书:
单位:焦/秒,J/s
瓦:W;千瓦:kW
1W=1J/s,1kW=1000W
8.实践
(1)一台机械的额定功率为7500W表示什么意思?
(2)甲乙两人同时登山,甲先到达山顶,你能判定哪个人的功率大吗?
(3)青海玉树灾区,一起重机15s内把质量为0.7t的水泥板提升了4m的高度,水泥板下压着一位母亲,她怀中抱着一个九个月大的婴儿奇迹般的活着,试求起重机提升重物的功率是多少?
9.功的原理
展示上节课“使用动滑轮”的实验。
生1:功的定义时W=Fs,那么实验重计算的GH1也是功吧?
生2:那F2H2呢?也应该是功吧?
生3:我们是不是可以讨论GH1和F2H2相等的问题呢?
师:同学们的思考很有价值,这里面隐藏着一个重要的物理原理……
师指出:使用动滑轮能省力,但不能省功。大量的实验和理论研究表明:使用任何机械都不能省功,这个结论叫做功的原理。
功的原理又称“机械的黄金定律”。对一切机械都适用。
10.小结:
学生自由发言谈一谈今天的收获。
【作业布置】
1.完成自我评价;
2.调查一些机械的额定功率;
3.测量计算自己上楼的功率。
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